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VR-Anlage mit Gesten steuern

Die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der Technischen Universität (TU) Chemnitz macht Fabriken erlebbar. Nun lässt sich die Virtuelle-Realität-Anlage der TU auch mit Gesten steuern. Und zwar unter Zuhilfenahme so genannter Controller einer Spielkonsole.

Wissenschaftler greifen bei der Konstruktion einer Maschine oder bei der Planung eines Arbeitsprozesses oft auf die virtuelle Realität (VR) zurück. Einzelne Anlagen bis hin zu ganzen Fabriken entstehen dreidimensional am Computer, sie sind begehbar, lassen sich testen und verändern, ohne dass ein einziges Bauteil vorab gefertigt werden muss. Planungsfehler und Verständnisprobleme lassen sich so früh erkennen und eliminieren. Solch eine VR-Anlage hat die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz in ihrer Experimientier- und Digital Fabrik mit Mitteln aus dem Hochschulbauförderungsgesetz (HBFG) realisiert. Zum Einsatz kommt die VR-Anlage für Untersuchungen zur Fabrik- und Logistiksystemplanung. Die Wissenschaftler können ganze Anlagen und Maschinen entwerfen, aber auch Logistik-, Fertigungs- und Montagesysteme. Außerdem testen sie Materialflüsse und kümmern sich mit Ergonomieuntersuchungen um die optimale Gestaltung von Arbeitsplätzen.

Den Vorteil dieser selbstentwickelten Anlage benennt die TU folgendermaßen: Sie ist bausteinartig aus Komponenten zusammengesetzt, die auch im Consumer-Bereich auf dem Markt sind - dadurch ist sie vergleichsweise preisgünstig. Zum Einsatz kommen neben einer handelsüblichen Software, Stereoprojektoren, einem Sound-System sowie 3D-Foto- und Videotechnik beispielsweise multifunktionale Controller der Spielkonsole Wii des japanischen Herstellers Nintendo. Diese Controller arbeiten mit eingebauten Bewegungssensoren. Sie registrieren die Position und die Bewegung des Controllers im Raum. Außerdem steht zur Steuerung ein so genanntes Balance Board zur Verfügung. Dabei handelt es sich um betretbare Sensorflächen, die eine Steuerung durch die Verlagerung des Körpergewichtes ermöglichen. Die Verwendung dieser Konsolen-Komponenten erlaube eine spielerische Bedienung der virtuellen Modelle, erläutert Frank Börner, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb. "Veränderungen am Modell werden zudem in Echtzeit dargestellt", erklärt Börner weiter.

Aktuell haben die Wissenschaftler die VR-Anlage um eine zusätzliche Mensch-Maschine-Schnittstelle erweitert, berichtet die TU. Eine kamerabasierte Gestensteuerung vergleiche Bewegungen und Positionen des Benutzers mit vordefinierten Gesten und leitee daraus Steuerbefehle ab. Das spart komplexe und kostenintensive Interaktions- und Trackinghardware, heißt es. "Anhand der gemeinsamen Nutzung der Steuergeräte der Nintendo Wii und dieser kamerabasierten Gestensteuerung können mehrere Sensordaten gleichzeitig erfasst und ausgewertet werden", berichtet Börner und ergänzt: "Mit diesen neuen Schnittstellen und der prototypischen Anbindung an CAD- und Layoutplanungssoftware kann sich der Planer spielerisch und intuitiv innerhalb der virtuellen Fabrik bewegen und diese gestalten. Darüber hinaus ist die Interaktion auch mit einzelnen Elementen der Modelle möglich."
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